Defne bitkisi çekirdeği/ Fe3O4 manyetik nanokompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve atık sulardan metilen mavisini giderme kapasitesinin araştırılması

Atık sularda boyarmaddelerin bulunması günümüzün önemli bir sorunu haline gelmiştir. Bu kirlilikler tehlikeli yeni kirlilikler olarak yer almaya başlamıştır. Tekstil, deri, kağıt gibi endüstriler, plastikler, vb. ürünleri renklendirmek için çoğunlukla kullanılan boyar maddelerden biri de metilen mavisidir. Bu boyar madde solunum sistemine ve gözlere verdiği ciddi zararlardan dolayı insan sağlığı için büyük bir tehlike oluşturmaktadır. Bu amaçla yapılan çalışmada metilen mavisi boyarmaddesinin uzaklaştırılmasına yönelik, düşük maliyetli, çevre dostu defne çekirdeği toz/Fe3O4 manyetik nanokompozitler hazırlandı. Manyetik nanokompozitlerin karakterizasyonları XRD, FTIR, SEM, TEM, VSM ve EDX çalışmaları ile yapıldı. Daha sonra defne çekirdeği tozu (DÇT)/ Fe3O4 manyetik nanopartiküller, sulu çözeltiden metilen mavisinin uzaklaştırılması için kullanıldı. Bu amaçla, çalışmada uygun temas süresi, başlangıç boya derişimi, pH gibi parametreler belirlendi. Temas süresi 60 dakika ve 10 mg/L'lik metilen mavisi çözeltisi ile elde edildi. Başlangıç ortam pH değeri pH 8.0, bu değerde qe değeri 1.925 mg/g, pHpzc değeri ise 6.70 olarak bulundu. Yapılan kinetik ve termodinamik çalışmalarda metilen mavisinin DÇT-Fe3O4 üzerine adsorpsiyonunun Ho-Mckay kinetik modeline uyduğu (Pseudo-second order, yalancı ikinci derece) belirlendi. Aktivasyon enerjisi Ea 9.30 kcal/mol (38.93 kj/mol) olarak hesaplandı. Aktivasyon entalpisi (ΔH) ve aktivasyon entropisi (ΔS) sırasıyla 36.01 kJ/mol ve -138.78 J/mol olarak hesaplandı. Aktivasyon serbest enerjisi (ΔG) için 298, 308 ve 318 K'de hesaplanan değerler sırasıyla 77.36, 78.75 ve 80.01 kJ/mol olarak belirlendi. Desorpsiyon deneylerinde en iyi desorplayıcı ajan olarak 2. saatte CH3COOH tespit edildi. Bu zaman diliminde tespit edilen desorplama yüzdesi % 84.63 olarak belirlendi.